Die Metalldiffusion ist ein Verfahren zum Verändern der Randzoneneigenschaften von metallischen Werkstoffen. Bei dem Verfahren kommt es zu Diffusionsvorgängen zwischen einem Substrat und einer zuvor aufgebrachten metallischen Schicht mittels einer anschließenden Wärmebehandlung. Durch die Modifikation ist es möglich Randzoneneigenschaften gezielter einzustellen als es mit klassischen Diffusionsverfahren aktuell möglich ist. Im Fokus stehen Härte sowie Aufkohlungs- und Oxidationsschutz. Mit dieser alternativen Behandlungsmethode können neue Problemstellungen in der Industrie gelöst werden.
Mit Hilfe der Metalldiffusion können Werkstoffe im Randbereich gezielt auf ihr späteres Eigenschaftsprofil eingestellt werden. Zum Beispiel können niedriglegierte Stähle in Einsatzbereichen eingesetzt werden, in denen ihre Anwendung ursprünglich nicht denkbar gewesen wäre. Unterschiedliche Legierungselemente können die Festigkeit steigern, die Anlassversprödung reduzieren oder die Oxidationsbeständigkeit steigern. Durch die richtige Auswahl von Elementen wird die Eigenschaft maßgeblich verändert.